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1、附件附件 8 本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目纳豆芽孢杆菌生产 -聚谷氨酸的发酵培养基的优化题目类型应用题目来源指导老师拟定系生命科学与工程系专 业生物工程指导教师韩小龙职 称讲师姓 名郑佳年 级2007 级学 号2007225247一、立题依据(国内外研究进展或选题背景、研究意义等)开发对环境无害的“绿色”化工产品已经成为世界工业的一种新趋向，-聚谷氨酸（-PGA）作为一种新型的“绿色”高分子聚合物材料，具有很好的吸水性、成膜性、成纤维性、阻氧性、可塑性、粘结性和可生物降解等理化和生物学特性,因而具有保湿、成膜、乳化、增稠、凝胶、缓释、助溶、粘结、
2、防冻等功能。在医药制造、吸水材料制造、食品工业、农业、环保等众多行业中具有极大的价值和广泛的应用前景。对-聚谷氨酸的研究，主要集中在美国和日本，目前日本味之素株式会社已经进行-聚谷氨酸商业化生产。而我国是近几年才开始对-聚谷氨酸的研究开始重视的，很多高校已经开始对微生物发酵生产-聚谷氨酸进行研究，但多数研究仅限于实验室，离产业化生产有较大的差距。-聚谷氨酸的生产方法，目前包括化学合成法、酶转换法、提取合成法和微生物发酵法。微生物发酵法比起其它几种方法，具有工艺简单、成本较低、培养条件温和、生长周期短、产量高、污染小等优点，所以研究微生物发酵法是目前国内外对 -聚谷氨酸生产的研究热点。-聚谷氨酸
3、的生产菌种主要是芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和炭疽芽孢杆菌。国内对枯草芽孢杆菌发酵 -聚谷氨酸的研究比较多，纳豆芽孢杆菌是枯草芽孢杆菌的一个亚种，可以从发酵食品纳豆中分离出来用来发酵生产 -聚谷氨酸。用纳豆筛选纳豆芽孢杆菌比较方便、容易、快捷。目前国内关于纳豆芽孢杆菌发酵培养条件优化的研究还不是很多，本实验主要通过研究并优化纳豆芽孢杆菌生产 -聚谷氨酸发酵培养基，为下一步进行培养条件优化及发酵罐发酵生产 -聚谷氨酸提供有意义的参考。二、研究的主要内容及预期目标本实验课题是要对纳豆芽孢杆菌生产 -聚谷氨酸的发酵培养基进行优化，纳豆芽孢杆菌是谷氨酸依赖型生产菌，所以培养基组成主要包括：碳
4、源、氮源、无机盐、谷氨酸钠和水。本实验课题主要对碳源、氮源、谷氨酸钠这三个方面进行了优化。纳豆芽孢杆菌发酵所能选用的碳源有很多种，要想找出最佳培养基原料就得用各种不同的碳源做单因子对比实验，发酵 -聚谷氨酸产量最多的培养基所用的碳源即为最佳碳源。对氮源的优化同碳源相同，也是做单因子对比实验，检查发酵 -聚谷氨酸产量情况，找出最佳氮源。对谷氨酸钠优化就是做单因子实验要找出发酵 -聚谷氨酸产量最多时的浓度。根据单因素实验结果，选取培养基中最佳碳源、氮源和谷氨酸钠这三个主要因素进行三水平正交实验来确定最佳培养基配方。为以后研究纳豆芽孢杆菌发酵生产 -聚谷氨酸发酵条件优化及发酵罐发酵生产 -聚谷氨酸提
5、供有意义的基础参数。在做单因子实验时需要注意同组实验都要在同一条件下完成，而且没有单项都要有至少 3 个重复，以保证实验结果的可靠性三、研究方案（思路）斜面接种纳豆芽孢杆菌改变发酵培养基中的单因素摇瓶培养发酵-聚谷氨酸粗品的提取放入冰箱中保藏单因素分别指氮源（蛋白脉、牛肉膏、酵母粉）、碳源（葡萄糖、蔗糖、淀粉） 、谷氨酸钠浓度筛选分离纳豆芽孢杆菌将发酵液离心取上清液，加入乙醇沉淀 -聚谷氨酸，过夜后离心取沉淀烘干既得。称量并比较结果，选出最佳发酵配方，为正交实验提供基础依据活化菌种正交实验中的摇瓶培养发酵-聚谷氨酸粗品的提取、称量整理所有实验数据、撰写毕业论文根据单因素实验结果，选取培养基中最
6、佳碳源、氮源和谷氨酸钠这三个主要因素。四、论文进度安排3 月 3 号-15 号文献材料搜集，准备课题，拟定实验方案3 月 16 号-22 号，菌种的分离与斜面培养3 月 23 号-4 月 10 号，单因素实验4 月 11 号-21 号，正交实验4 月 22 号-4 月 30 号，数据整理与毕业论文的撰写5 月 1 号-10 号，上交论文、修改论文五、主要参考文献1 Shih, I L, Van Y T. The Production of Poly (-Glutamic Acid) from Microorganism and Its Various Applications J. Biore
7、source Technology, 2001, 79:207-225. 2 施庆珊,许虹,林小平,等.- 多聚谷氨酸的微生物合成J,生物技术,2004，14(1):65-67.3 王文芹,孔玉涵.-聚谷氨酸生产技术及应用J,发酵科技通讯,2006,35(04):16-17.4 李晶博,李丁,邓毛程,等.-聚谷氨酸的特性、生产及应用J,化工进展,2008,27(11):1789-1799. 5 袁桂云.-聚谷氨酸的生产及应用研究进展J,广州化工,2010,38(5):78-79.6 陈国广,陈茂伟,韦萍,等.聚谷氨酸及其衍生物在新型药物传输系统中的应用J,南京工业大学学报,2003,25(2)
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